Roteiro de Fisica 2
Por: amandabbbb • 16/3/2016 • Relatório de pesquisa • 3.562 Palavras (15 Páginas) • 284 Visualizações
Sumário:
1º ROTEIRO
Objetivos:
- Analisar o movimento do pêndulo simples com o software tracker, que exibe os gráficos de posição, velocidade e aceleração, entre outros.
- Permitir aos estudantes modelar e analisar o movimento de objetos a partir de vídeos.
- O pensamento critico é um julgamento intencionados que envolve observações, experiências e argumentos que são baseados em conceitos e princípios rigorosos. Esse pensamento envolve varias ações cotidianas, que nem sempre podem uma desaprovação e pode ser aplicada em muitas profissões. Na área da engenharia um engenheiro precisa ter um pensamento critico em todas as suas ações e projetos, obter precisões e ser um ótimo observador, pois um erro mínimo pode levar a um grande problema. A engenharia é conhecida como a profissão que resolve problemas. Para obter a melhor solução dos problemas o engenheiro deve-se informar se os argumentos são verdadeiros, chegar o mais próximo e real do problema e achar soluções e justificativas cabíveis.
- O método cientifico foi criado para que os fatos pudessem ser comprovados e acabar com o modelo sem provas que, só por sua teoria já se tornava verídico, ou seja, criar uma experimentação para as teorias e garantir que estas são verdadeiras.
Primeiramente, há a observação do objeto estudado e o levantamento de questões e dúvidas sobre o seu comportamento. Estas dúvidas levam a criação de hipóteses que devem ser contestadas por meio de experimentos gerando respostas quantitativas e qualitativas que permite a análise do comportamento para chegar a uma conclusão, comprovando se a hipótese gerada é válida ou não.
Um dos exemplos em que aplicamos o método cientifica são nos laboratórios das disciplinas da faculdade. Pois primeiro estudamos a teoria do assunto, para irmos ao laboratório realizar a montagem e coletar dados dos experimentos. Fazemos medições e raciocínios matemáticos necessários, para que possamos comparar os resultados obtidos no laboratório com os que o professor explicou na teoria.
- a) Analise do movimento:
- Movimento Harmônico Simples:
- Equação Diferencial:
[pic 1]
[pic 2]
[pic 3]
[pic 4]
Como: [pic 5]
[pic 6]
Dividindo a equação pela massa, temos:
[pic 7]
[pic 8]
- Equação da posição: [pic 9]
- Equação da velocidade: [pic 10]
- Equação da aceleração : [pic 11]
Onde: A= amplitude
T = tempo
= fase inicial (instante que o cronometro é acionado).[pic 12]
- Formulas de MHS:
-Freqüência angular:
Onde: k = constante da mola;[pic 13][pic 14]
M= massa em kg
- Período: [pic 15]
Onde: F= Freqüência (Hz).
- Simulação Tracker: m = 300g (shm_300.mov)
- Tabela do movimento feita pelo Tracker:
T | Y |
1,0670 | -17,1138 |
1,1330 | -39,1171 |
1,2000 | -72,5297 |
1,2667 | -109,2020 |
1,3333 | -149,9491 |
1,4000 | -178,4720 |
1,4667 | -200,4754 |
1,5333 | -211,8846 |
1,6000 | -216,7742 |
1,6667 | -206,9949 |
1,7333 | -185,8065 |
1,8000 | -160,5433 |
1,8667 | -121,4261 |
1,9333 | -86,3837 |
2,0000 | -54,6010 |
2,0667 | -22,8183 |
2,1333 | -4,0747 |
2,2000 | 9,7793 |
2,2667 | 4,0747 |
2,3333 | -16,2988 |
2,4000 | -33,4126 |
2,4667 | -64,3803 |
2,5333 | -101,8676 |
2,6000 | -132,8353 |
Gráfico 1: Posição em função do tempo.
Gráfico 2: Velocidade em função do tempo.[pic 16]
[pic 17]
Gráfico 3: Aceleração em função do tempo.[pic 18]
Analisando fisicamente o movimento harmônico simples do ponto de vista de energia é que a força que a mola exerce sobre o corpo é conservativa e as forças verticais não realizam trabalho. Sendo assim, não existe nenhuma força dissipativa realizando trabalho no sistema,fazendo com que a energia mecânica do sistema seja conservativa. O sistema terá sua energia potencia máxima quando a velocidade for igual a zero, ou seja, quando sua amplitude for máxima ou mínima.
-Movimento Harmônico Amortecido
- Equação Diferencial:
[pic 19]
[pic 20]
[pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
[pic 24]
Como: [pic 25]
[pic 26]
[pic 27]
Dividindo equação pela massa, temos:
[pic 28]
[pic 29]
- Fórmulas MHA:
- Fator de amortecimento: [pic 30]
Onde: b: coeficiente de amortecimento
M: massa.
- Freqüência angular natural: [pic 31]
Onde: W’: freqüência angular das oscilações com amortecimento.
: fator de amortecimento.[pic 32]
W= freqüência angular.
- Período: [pic 33]
Onde: T’: pseudo-período
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